Wolken von oben - ein schwieriges Thema

Verwendete Programm: Vue 10 xStream

Bei ihrem Vorbeiflug am Planeten Neptun fotografierte die Raumsonde Voyager 2 unter anderem ein ausgedehntes Band hochliegender Wolken vor ansonsten klarem Himmel (zu sehen im deutschen Wikipediaartikel über Neptun als eine der letzten Abbildungen). Ich war mal an einer Szene interessiert, bei der die Kamera am Randes dieses Wolkenbandes nur ein paar Kilometer darüber positioniert ist. Unten seht ihr die ersten Ergebnisse dieser Versuche. Die Ausschnitte aus dem Atmosphäreneditor beziehen sich auf das letzte Bild in der Reihe.

Der Aufbau beginnt mit einer kugelförmigen Szene und einer Standardatmosphäre, die bereits eine voluminöse Cumulusdecke mit sich bringt. Wie ich feststellen musste, sind bei vielen der Vue-Wolkenbedeckungen nur wenige Schieber verfügbar, daher musste ich eine Wolkenformation auswählen, bei welcher ich auch die Ausdehnung in der Höhe verändern konnte.

In den Szenen unten befindet sich die Kamera in 10-20 km Höhe. Bei den Wolken habe ich die strukturgebende Funktion ein wenig aufskaliert und die Ausdehnung der Wolken in vertikaler Richtung um einige Kilometer erhöht. Leider ist der Reglern "Feathers" bei den Wolken deaktiviert, so dass ich bei der Gestaltung der kleinräumigen Struktur der Wolken ein wenig eingeschränkt bin.

Aktuell läuft noch ein Render, bei dem die Kamera etwas dichter an den Wolken positioniert ist.

Zitat von spacebones

Das sieht doch schon mal recht vielversprechend aus. Die Frage ist jetzt, wie es wird, wenn darunter noch die Oberfläche des Planeten sichtbar ist, also nicht wie bei der Gashülle des Neptun. Ob das dann wohl zum Rendermonster wird?
Das hab ich bisher auch noch nicht getestet.

Danke, Spacebones .
Die Frage ist in der Tat interessant. Das habe ich auch noch nicht ausprobiert. Allerdings sieht man auch sonst aus ein paar Kilometern Höhe nicht mehr so viele Einzelheiten. Da könnte man sicher improvisieren. :nachdenklich:

Zitat von ChristianZ

Die Farben gefallen mir schon mal sehr gut Die Form der Wolken hätte ich mir (in Anbetracht der realen Fotos) mehr in die Länge gezogen vorgestellt. Die Winde auf diesem Planeten sind wahrscheinlich um ein Vielfaches schneller als auf der Erde. Als Wolkentyp wären das dann eher hohe Cirrus anstatt Cumulus.

Danke, Christian.
Mit Deinem Einwand hast Du natürlich Recht. In Vue sind auch Cirrus- und Stratuswolken verfügbar, allerdings sind diese nur flach. das heißt, es sind im Wolkentab nur die Schieber für Altitude, Cover, Density und Ambient Lighting verfügbar. Height, das ich bei den Cumuluswolken benutzt habe, gibt es bei denen nicht.

Ich könnte natürlich versuchen, die Cumuluswolken noch weiter in die Länge zu ziehen und mal schauen, was dann passiert. Alternativ wäre auch der Weg über eine planetare Wolkendecke als Bitmap denkbar, auf der ich dann die passenden Bereiche aussuche. Da muss ich nochmal schauen.

Unten stehen nochmal die letzten beiden Verbesserungen:

Erst einmal vielen Dank an @Kushanku, @Bluepix und @3dfan für eure Rückmeldungen.

@Kushanku, Dein Ansatz ist interessant und Dein Bild sieht gut aus und hat Tiefe. Darauf werde ich sicher nochmal zurückkommen.

@3dfan: So etwas hatte ich auch schon mal ausprobiert. Das Ergebnis waren mehrere Schichten flacher Wolken.

Ich zeige euch hier mal, wie ich weiter verfahren bin. Ausgehend vom letzten Bild (Neptun 11) hatte ich zunächst versucht, die den Wolken zugrunde liegende strukturgebende Funktion zu strecken. Das Ergebnis war nicht ganz so befriedigend (Neptun 12) und die Wolken sehen dann aus wie ein sprödes Gummiband, weil bei der Streckung weitere Details ebenfalls verstärkt werden.

Mein nächster Gedanke war, die den Wolken zugrunde liegende Funktion selbst zu verändern. Im Funktionseditor für die Wolkenstruktur war etwas namens "Basic Repeater" eingebaut. Dieser enthielt zunächst eine Zufallsvariable ("Noise"), aus der wahrscheinlich die Schäfchenform der Wolken generiert wurde. Ich hatte dann diesen Parameter gegen etwas Ruhigeres ("ruhiges Wasser") ausgetauscht. Danach sahen die Wolken schon besser aus (Neptun 13 neu 01).

Im nächsten Schritt hatte ich die Dichte der Wolken von 20 auf 1% reduziert (je höher die Dichte, desto "körniger" die Wolke). Dadurch erscheinen die Konturen schon einmal so verschwommen, wie man es auch bei echten Wolken sehen würde (Neptun 13 neu 03). Ich denke, diese Wolken können ganz gut als Annäherung an das durchgehen, was die Voyagersonde aufgenommen hat. Ich werde damit nochmal ein paar Bilder aus anderer Perspektive versuchen.

Hier noch eine weitere Aufnahme mit den Wolken neu skaliert und aus einer anderen Perspektive:

Danke, @spacebones.

Du hast Recht, allmählich wird es realitätsnäher. Ich habe mal die Atmosphäre noch ein wenig verstärkt, vielleicht kommt es jetzt besser durch:

Vielen Dank, Spacebones.

Lieben Dank, Kushanku.

Dieselbe Szene etwas größer und mit ein wenig Zubehör. Ein einsamer Raumgleiter dringt in die Tiefen der unerforschten Atmosphäre vor.

Der Gleiter stammt von hier: http://tf3dm.com/3d-model/e-45-aircraft-71823.html

Danke, @Kushanku.

Mit den Triebwerksstrahlen hast Du Recht und ich hatte auch mit mir gerungen, ob und wie ich das einfüge. Es verleiht dem Bild mehr Dynamik, andererseits verwenden heutige Raumgleiter auf dem Weg nach unten eigentlich keinen eigenen Antrieb. Es ist auch ein eher kleiner Gleiter und sofern es keine Mission ohne Wiederkehr sein soll, dann muss er mit seiner verbleibenden Stützmasse auch den Weg zurück wieder schaffen. Das ist immer ein Dilemma. Die Space Shuttles z.B. haben ihre Triebwerke beim Wiedereintritt nur kurz gezündet, um auf den richtigen Kurs zu geraten. Danach waren die Tanks leer und außer mit Höhen- und Seitenrudern konnte man dann nichts mehr machen.

Nach dem Einstieg mit Neptun wollte ich mal den Schwierigkeitsgrad ein wenig erhöhen. Die nächste Szene ist eine Darstellung aus der Atmosphäre des Jupiter. Die Wolken sind dieselben wie beim Neptun, nur anders skaliert und gegeneinander verschoben. Ich habe hier als Blickpunkt den Übergang zwischen zwei farbigen Wolkenbändern gewählt. Auf den Aufnahmen der Raumsonden sind die Wolken sehr kompliziert ineinander verwirbelt, vor Ort jedoch sind das immer noch riesige Strukturen. Die Wolken erhalten ihre Farben und Strukturen durch ihre unterschiedlichen Inhaltsstoffe (vor allem diverse Oxide und Sulfide) und Temperaturen; die Hauptbestandteile der Atmosphäre sind die beiden farblosen Elemente Wasserstoff und Helium. Die obere Atmosphäre enthält wahrscheinlich auch Wasser, wenn auch nicht so viel, wie lange Zeit angenommen wurde.

Ganz leblos ist die Szene auch nicht. Eine Gruppe Wolkner durchquert das Blickfeld auf der Suche nach Luftalgen. In ihren halbstarren Ballonhüllen reichern sie Wasserstoffgas an und erhalten so Auftrieb. Die Winde treiben sie um den Planeten.

Die Szene ist ein wenig inspiriert durch Werke von Adolf Schaller, der solche Szenarien mit sehr viel bombastischeren Wolken gezeichnet hat. Die Wolkner sind übrigens verfestigte Incendiafraktale, die ich noch zusätzlich mit einem Displacementmaterial versehen habe. Das Material überlagert zwar die Feinheiten des Fraktals, insgesamt ergibt das aber eine sehr schön organische Struktur.

Das ganze ist auch immer noch ein Konzeptrender, daher mit 800x300 Pixeln noch nicht ganz so groß.

Danke für eure Rückmeldungen, @Bluepix und @Kushanku.

Mit dem Licht muss ich nochmal schauen. Ich stehe da gerade vor dem Dilemma, dass die Wolken bei der tiefstehenden Sonne eigentlich sehr gut zur Geltung kommen. Verschiebe ich die Sonne höher, so dass die Wolkner ihr Licht mehr von oben bekommen, dann verblassen die Wolken sehr stark. Da muss ich nochmal einiges ausprobieren. :nachdenklich:

Danke, @Kushanku.

Ich meine, dass es solch eine Option tatsächlich gibt. Da geht mir doch ein Licht auf.